红水预冷装置的制作方法

本实用新型涉及一种制冷换热设备，特别是一种红水预冷装置。具体说，属于一种采用引射器二次供液的管壳式换热器，并设有供液、引射、回气、液位控制等多种功能组件的提供可循环冰水的预冷装置，主要用于禽宰场流水线生产的禽胴体进行预冷及进行最终冷却的冷却槽提供循环冰水，还能用于制取食品工艺用冰水。

背景技术：

肉禽屠宰加工过程中对禽胴体进行冷却是保证食品质量的重要环节，禽胴体经过预冷槽冷却，不但能够有效抑制微生物繁殖速度，同时能改进肌肉组织结构，促进肌肉对水分的吸收和保持，提高肉质的鲜嫩度。根据相关行业依据和研究成果见闵成军等人发表的《宰后预冷却对白条鸡肉品质的影响》。同时根据《畜禽屠宰加工卫生规范》GB 12694-2016中7.6条规定,屠宰后胴体和食用副食品需要进行预冷的，应立即预冷，冷却后禽肉中心温度应保持在4℃以下。禽类屠宰后，经过浸烫、摘取内脏，进入冷却环节时胴体温度为40℃左右，最终冷却到4度以下，消耗的冰水量大。胴体在螺旋预冷槽与水逆向流动，禽胴体不能长时间泡水冷却，采用2℃以下冰水才能让胴体中心温度快速降低到4℃以下，冰水温度越低冷却时间越短。根据GB/T 19478-2004《肉鸡屠宰操作规程》之5.8冷却要求，鸡胴体预冷水温度控制在5℃以下，终冷却水温度控制在0~2℃。

禽类屠宰后，将禽类进行冷却的冰水，因其中含有禽类的血水和油脂，称为红水。为禽宰场禽胴体提供冰水的现有工艺是采用冰水装置生产3℃冰水，然后需采用添加片冰的方式控制红水温度。红水中的血、油等杂物，在低温的条件下容易凝结附着在管道内壁，红水管道中甚至会夹杂鸡肠子和碎肉，因而不适合进入传统的小间隙换热板片、小直径换热管的换热器直接进行循环冷却。目前冰水装置的换热器主要采用板式换热器，板片间距小，在冷却红水的场合容易脏堵，清洁麻烦困难。禽胴体进入水槽后，红水温度会升高，必须采用添加片冰的方式来调节冰水温度，由于使用后的冰水不能被传统的换热装置循环冷却，冰水只能一次性使用，造成水资源浪费、能源浪费和环境污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种冰水能够循环使用、节能、节水、环保、高效、卫生、出水温度稳定可靠的红水预冷装置，克服现有技术的不足，满足禽宰行业发展的需要。

本实用新型的红水预冷装置，包括蒸发器、供液组件、回气组件、引射组件、液位控制组件；

所述蒸发器由液包、圆筒、前管板、后管板组成筒体结构，圆筒上设有第一压力表和安全阀组，圆筒下部设有视液镜，在圆筒内部设有换热管、分液管、分布器，后管板通过螺栓与管帽连接，前管板通过螺栓与管帽和异径管连接；

所述引射组件，由进口侧的法兰组与第一截止阀连接，第一截止阀与过滤器连接，过滤器与电磁阀连接，电磁阀与第二截止阀连接，第二截止阀与气体总管连接，多个引射器互相并联，引射器进气口与气体总管连接，引射器进液口与液体总管连接，液体总管与液包连接，引射器出口与圆筒底部的分液管连接组成；

所述的回气组件包括第三截止阀，第三截止阀与恒压阀连接，第四截止阀和恒压阀之间设有第二压力表，恒压阀和第三截止阀之间设有小截止阀组成；

蒸发器的液包上通过法兰连接所述供液组件，蒸发器顶部通过法兰连接有回气组件，在蒸发器的圆筒底部通过焊接连接有引射组件，在蒸发器的圆筒中部和液包上通过法兰连接有液位控制组件；整体为撬装结构。

本实用新型的红水预冷装置，能为禽宰场流水线生产的禽胴体提供0.3~2℃循环冷却水，出水温度稳定，能快速将禽肉中心温度冷却到4℃以下，给屠宰加工工艺带来重大变革。使用后的冰水过滤后再由红水预冷装置降温冷却循环利用，节约水资源、节约能源、减少环境污染，红水预冷装置与冰水接触的零部件均采用食品级不锈钢材质确保供水卫生。红水预冷装置的工作原理是高压制冷剂气体引射制冷剂液体循环供液，制冷剂液体采用降膜蒸发模式与冰水换热，通过调节制冷剂液位、蒸发压力、引射倍率、引射气体量及制冷剂液体喷淋量精确控制换热，确保出水温度稳定。蒸发器蒸发温度过低或出水温度接近0℃时管内会有冰衣，传统的小直径换热管和板片换热芯换热器冰水侧容易结冰堵死。大直径的不锈钢换热管抗腐蚀，不容易出现冰堵和脏堵，易于清洁，这些特点使得本实用新型中采用的大直径不锈钢换热管能直接与禽胴体冷却后的水直接进行换热，提供能够循环利用的冰水。

本实用新型的红水预冷装置中的蒸发器是由液包、圆筒、前管板、后管板组成筒体。筒体上设有第一压力表和安全阀组，圆筒设有视液镜，在筒体内部设有大直径换热管，管束呈矩形排布，分布器位于换热管上方，分布器中有分液板正对换热管正上方，筒体内的分液管位于分布器上方，换热管两端分别与前管板和后管板焊接，后管板外表面通过螺栓连接多个管帽，前管板外表面通过螺栓连接多个管帽和两个异径管，管帽和异径管可以拆下对换热管进行检查和清洁。管帽和异径管替代了传统管壳式换热器配置前后管箱的结构,结构轻巧。

本实用新型中的蒸发器采用大直径换热管，能防脏堵、抗冰堵、清洁方便。大直径换热管能有效防止红水中的鸡肠子和碎肉堵塞。蒸发温度略微偏低或波动，管内短时间形成的冰衣不易堵塞。每天定时用热水清洗换热管，清除掉内壁附着的动物油、凝血等赃杂物，保持管内换热效率和卫生。

本实用新型中的蒸发器在常温下制造，换热管的工作温度为-9~0℃。为了保持管道清洁卫生需要每天用50~60℃热水清洗，换热管会发生热胀冷缩，但对外部的圆筒影响非常有限，圆筒不会同步热胀冷缩，因换热管两端被固定在管板上会产生很大的收缩应力，采用在管板和圆筒之间加膨胀节来缓冲换热管热胀冷缩产生的应力，保护换热管和管板管孔焊接接头，延长蒸发器使用寿命。

本实用新型中的蒸发器换热管、管板、法兰管帽、法兰异径管等直接与冰水接触的零部件均为食品级不锈钢材质，卫生安全，预防金属件腐蚀生锈造成污染问题。

本实用新型的红水预冷装置，供液组件的液位控制线与蒸发器圆筒内壁底部齐平，制冷剂主要集中在蒸发器液包内，因此能做到制冷剂充注量小。

所述引射组件，主要由引射器、截止阀、过滤器和电磁阀组成，高压制冷剂气体引射蒸发器底部制冷剂液体进入蒸发器顶部的分液管和分液板。由引射组件进口侧的法兰组与第一截止阀连接，第一截止阀与过滤器连接，过滤器确保气源中没有脏堵物进入引射器细小的喷嘴孔中，防止堵塞，过滤器与电磁阀连接，电磁阀根据控制要求切断或者打开气源，电磁阀与第二截止阀连接，两个截止阀同时关闭可以对过滤器滤芯进行清洁，对电磁阀进行故障检修，第二截止阀与气体总管连接，多个引射器互相并联，引射器进气口与气体总管连接，引射器进液口与液体总管连接，液体总管与液包上的接管连接，引射器出口与蒸发器的圆筒底部连接，引射器所引诱的压力差而导致的抽吸作用使得蒸发器液包里的氨液通过液体总管吸入引射器，最后从引射器出口喷射进入蒸发器内部的分液管。

所述回气组件，主要由恒压阀、截止阀和第二压力表组成，能够确保蒸发压力恒定，回气组件进口的第三截止阀与恒压阀连接，第四截止阀与蒸发器回气口连接，第四截止阀和恒压阀之间设有第二压力表，第二压力表可协助恒压阀调节蒸发器工作所需要的蒸发温度对应的蒸发压力。

所述供液组件，主要由节流阀、截止阀、过滤器等组成。用于为蒸发器供液，来自高压侧的制冷剂液体进入进液组件的法兰口，依次通过第一截止阀、过滤器、节流阀、第二截止阀进入蒸发器。

所述液位控制组件，主要由浮球阀、液位计和截止阀组成，用于控制蒸发器液位，浮球阀根据蒸发器液位控制节流阀开度，使得液位稳定在液位控制线。液位计可以观察蒸发器液位。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示：本实用新型的红水预冷装置，包括蒸发器1、供液组件2、回气组件3、引射组件4、液位控制组件5；

蒸发器1由液包6、圆筒7、前管板8、后管板9组成筒体结构，圆筒7上设有第一压力表10和安全阀组11，圆筒7下部设有视液镜12，在圆筒7内部设有换热管13、分液管14、分布器15，后管板9通过螺栓与管帽16连接，前管板8通过螺栓与管帽16和异径管17连接；

所述引射组件4，由进口侧的法兰组与第一截止阀19连接，第一截止阀19与过滤器20连接，过滤器20与电磁阀21连接，电磁阀21与第二截止阀22连接，第二截止阀22与气体总管23连接，多个引射器24互相并联，引射器24进气口与气体总管23连接，引射器24进液口与液体总管25连接，液体总管25与液包6连接，引射器24出口与圆筒7底部的分液管14连接组成；

所述的回气组件3包括第三截止阀26，第三截止阀26与恒压阀27连接，第四截止阀28和恒压阀27之间设有第二压力表29，恒压阀27和第三截止阀26之间设有小截止阀30组成；

蒸发器1的液包6上通过法兰连接所述供液组件2，蒸发器1顶部通过法兰连接有回气组件3，在蒸发器1的圆筒7底部通过焊接连接有引射组件4，在蒸发器1的圆筒7中部和液包6上通过法兰连接有液位控制组件5；整体为撬装结构。

本实用新型中的引射流程是：控制台31向引射组件4中的电磁阀21通电后，电磁阀21打开，来自系统的高压氨气源进入引射组件4进口侧的法兰组，依次经过第一截止阀19、过滤器20、电磁阀21、第二截止阀22，再进入气体总管23，分多路进入并联的引射器24，引射器24出口与圆筒7底部的分液管14进口连接，液包6内的氨液通过液体总管25被引射器24吸入，气液混合物自引射器24出口进入分液管14内。

本实用新型的红水冷却流程是：冷却鸡胴体后回收的水温度在4~10℃，经过过滤后自蒸发器1前管板8下部的两个异径管17进入换热管13内与管外的液体制冷剂发生换热，红水温度降低，红水每经过一个管程在管帽16内发生180度折返再回到管内，红水经过多个管程后温度被冷却到0.3~2℃，最后从前管板8上部的异径管17离开红水预冷装置。

本实用新型中的制冷流程是：制冷剂液体自供液组件2进入蒸发器1，回气组件3上的恒压阀27让蒸发器1内部压力保持在恒定的工作压力，引射器24喷射进来的工质气液混合物在分液管14顶部横向接管发生气液分离，气体从接管上部小孔排出，制冷剂液体从接管下部小孔流向分布器15，制冷剂液体在分布器15内再均匀下流到换热管13外表面和管内红水进行热交换，将红水温度降低到0.3~2℃。蒸发气体由蒸发器1回气口排除，部分未蒸发的制冷剂液体重新汇聚到蒸发器底部的液包内可再次利用，通过控制液位高度，控制制冷剂流入量。

本实用新型中的自动控制流程是：引射组件4由电磁阀21控制，控制台31给引射组件4中的电磁阀21和供液组件2中的电磁阀供电，开机时打开，停机时关闭。液位控制组件5中的浮球导阀控制红水蒸发器1内部液位。红水出口配一个温度传感器，信号引入控制台31，正常运行中用于显示温度及对电磁阀21的控制，出水温度低于0.3℃，电磁阀21断电，出水温度高于1.5℃，电磁阀21通电，通过出水温度反馈，控制引射高压气体进入量，调节制冷剂喷淋量，进而控制出水温度，使出水温度稳定。控制台31接入磁翻板液位计高液位报警信号，液位报警开关动作时，系统控制台实现声光报警，同时供液组件2中的电磁阀断电，故障排除后手动恢复供液。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。